[发明专利]非水电解质二次电池

说明书

一种非水电解质二次电池，至少包含正极、负极、隔板和非水电解质。正极包含正极集电体、保护层和正极合剂层。保护层配置于正极集电体与正极合剂层之间。保护层至少包含第1保护层和第2保护层。第1保护层配置于正极集电体的表面。第1保护层包含第1导电材料和第1树脂。第1树脂是非热塑性聚酰亚胺树脂。第2保护层配置于第1保护层的表面。第2保护层至少包含第2导电材料和树脂A。树脂A是热塑性树脂。树脂A的熔点比第1树脂的热分解温度低。树脂A的膨胀系数比第1树脂的膨胀系数大。

技术领域

本公开涉及非水电解质二次电池。

背景技术

在国际公开第2012/005301号中，公开了在正极集电体与正极合剂层之间配置有底涂层(保护层)的电极体。该保护层包含有机粘合剂和导电材料。可认为有机粘合剂和导电材料在以规定的温度以上被加热了的情况下蒸发或分解。

发明内容

如上所述，正在研究在正极合剂层与正极集电体之间形成保护层的情况。通过形成该保护层，能期待在钉刺时等的异常时抑制电池温度的上升。

国际公开第2012/005301号中公开的保护层，包含有机粘合剂和导电材料。可认为有机粘合剂和导电材料的热膨胀率较大地不同。因此，在发生钉刺时，起因于热膨胀率的不同，有在该保护层中产生空隙(裂纹)的可能性。若空隙扩大，则有保护层从正极集电体剥离，钉与正极集电体接触的可能性。作为结果，有不能充分抑制电池温度上升的可能性。

本公开的目的在于提供抑制了钉刺时的电池温度上升的非水电解质二次电池。

以下，说明本公开的技术构成和作用效果。但是，本公开的作用机理包含推定。权利要求的范围不应根据作用机理的正确与否而被限定。

[1]一种非水电解质二次电池，至少包含正极、负极、隔板和非水电解质。正极包含正极集电体、保护层和正极合剂层。保护层配置于正极集电体与正极合剂层之间。保护层至少包含第1保护层和第2保护层。第1保护层配置于正极集电体的表面。第1保护层包含第1导电材料和第1树脂。第1树脂是非热塑性聚酰亚胺树脂。第2保护层配置于第1保护层的表面。第2保护层至少包含第2导电材料和树脂A。树脂A是热塑性树脂。树脂A的熔点比第1树脂的热分解温度低。树脂A的膨胀系数比第1树脂的膨胀系数大。

图1是用于说明本公开的作用机理的第1截面概念图。

在图1中示出了正极的一部分的厚度方向截面。在图1中示出了保护层10。正极包含正极集电体101、保护层10和正极合剂层102。保护层10配置于正极集电体101与正极合剂层102之间。保护层10至少包含第1保护层11和第2保护层12。第1保护层11配置于正极集电体101的表面。第1保护层11包含第1导电材料和第1树脂。第1树脂是非热塑性聚酰亚胺树脂。第2保护层12配置于第1保护层11的表面。第2保护层12至少包含第2导电材料和树脂A。树脂A是热塑性树脂。

一般地，在发生钉刺时，正极和负极由于作为低电阻体的钉而导致以低电阻短路，产生大量的焦耳热。由于该焦耳热，钉周边的隔板熔化，正极合剂层和负极合剂层接触，更大的短路电流继续流动而发热，导致热失控(thermal runaway)。另外，不仅发生经由钉的短路，若正极(负极)集电体与负极(正极)合剂层直接接触，则也会发生短路，结果导致进一步的热失控。

在钉刺入本公开涉及的非水电解质二次电池(以下也简称为“电池”)的情况下，认为能够产生以下的现象(1)～(4)。通过这些现象相互作用，能期待抑制钉刺时的电池温度的上升。

(1)由于钉刺入电池而在一部分发生短路，在电池内，温度因焦耳热而局部上升。

(2)第2保护层12中所包含的树脂A的膨胀系数比第1保护层11中所包含的第1树脂的膨胀系数大。因此，认为伴随着电池的温度上升，包含树脂A的第2保护层12以覆盖第1保护层11的方式膨胀。由此，认为能够防止因钉刺而导致第1保护层11与第2保护层12剥离的情况。